Діагностування об’єктів обчислювальної техніки
6.1 Технічні засоби діагностування об'єктів обчислювальної техніки.
Технічні засоби для випробування блоків ЕОМ діляться на групи.
До першої групи відносяться складні програмні автоматичні системи. Вони розроблені на базі ЕОМ. Ці системи здатні накопичувати перевірочні програми в пам'яті ЕОМ і проводити серії перевірок без втручання оператора. При цьому не виключається і діалоговий режим роботи системи. Системи є універсальними. Це – дороге устаткування і застосовується воно, як правило, як технологічне устаткування. Прикладом таких систем є вітчизняні: КОДИАК, АСКИД, ТЕСТ 7901, УТК-21, АСПД і ін.
До другої групи відносяться автоматичні тестери з елементами програмування. Вони мають, як правило, вид стендів, що виконують управляючу програму, яка зчитується з перфострічки або магнітної стрічки. Прикладом таких установок є УТК-2, УТК-2М, УТК-3, УТК-5, стенд ЕСА117.
До третьої групи відносять ручні тестери. Їх недоліком є низька продуктивність і невисока достовірність перевірок. Такі тестери використовуються як технологічне і сервісне устаткування ЕОМ.
6.2 Логічні аналізатори.
Логічними аналізаторами (ЛА) є діагностичні і контрольно-вимірювальні пристрої для збору і аналізу даних про реальні умови роботи цифрових пристроїв. Інформація відображається на екрані дисплея логічного аналізатора у вигляді часових діаграм, таблиць станів або у вигляді цифро-літерних символів. ЛА є еквівалентом відомого багатоканального осцилографа, спеціально пристосованим для роботи з цифровими пристроями. Використовують їх для відладки і діагностування апаратури і програмного забезпечення окремих блоків і для систем, зокрема мікропроцесорних.
Функціонально ЛА підрозділяють на два типи: аналізатори логічних станів (АЛС) і аналізатори часових діаграм (АЧД). АЛС фіксують стан контрольних точок схеми, що перевіряється, під час дії на схему тактових сигналів і записують процес зміни станів синхронно з роботою тестового пристрою (рис. 6.1).
Рис. 6.1 Аналізатор логічних станів
АЧД фіксують стани контрольних точок схеми, що перевіряється, у момент часу, які задаються незалежно працюючим внутрішнім тактовим генератором аналізатора
(рис. 6.2.).
Рис. 6.2 Аналізатор часових діаграм
Стан контрольних точок фіксуються в дискретні моменти часу в двійковій формі: 0 – за відсутності сигналу; 1 – при його наявності.
Дані про логічний стан випробовуваного пристрою на робочій частоті заносяться аналізатором у внутрішню пам'ять, перетворюються до вигляду, зручного для індикації, і відображаються у вигляді квазічасової діаграми (для АЧД), або у вигляді таблиці істинності (для АЛС) на екрані індикатора.
У АЛС дані заносяться в пам'ять синхронно з вимірюванням логічного стану випробовуваного пристрою, а в АЧД – асихронно. Тому дуже часто АЛС називають синхронними, а АЧД – асинхронними аналізаторами.
У АЧД запис інформації в пам'ять здійснюється набагато частіше, ніж в АЛС, оскільки частота тактового генератора АЧД (fT) в 5-6 разів перевищує частоту надходження до випробовуваного вузла тестових впливів.
Крім того, об'єм пам'яті в АЧД значно вищий, ніж в АЛС. Так, наприклад, в АЛС відомих моделей найбільша глибина пам'яті 64 біта на канал, а в АЧД – доходить до 2048 біт на канал.
Основними характеристиками ЛА є:
кількість каналів одночасної реєстрації;
максимальна частота реєстрації;
рівень вхідних сигналів;
глибина реєстрації (максимальна кількість інформації, що заповнюється по одному каналу) і ін.
Глибина реєстрації ЛА визначається ємкістю пам’яті, а максимальна частота реєстрації – швидкодією пам’яті аналізатора.
Аналізатори, що випускаються, мають від 8 до 48 каналів реєстрації, частоту реєстрації від 20 до 200 Мгц, глибину реєстрації від 64 до 2048 біт на канал.
Як приклад розглянемо застосування аналізаторів для
перевірки друкованих плат. Схема установки для перевірки друкованих логічних плат представлена на рис. 6.3.
Рис. 6.3 Схема установки для перевірки друкованих
логічних плат
На дві друковані плати, одна з яких контролюється, а інша завідомо справна, одночасно подається системи стимулів. Відгуки з плат порівнюються за допомогою логічного аналізатора. Як джерело стимулів краще всього використовувати багатоканальний генератор слів. З його допомогою можливе отримання будь-якої логічної комбінації.